[发明专利]反刍动物监测系统

说明书

提供了一种用于自动监测反刍动物的系统和方法。所述系统包括3D相机系统，所述3D相机系统从感兴趣区域、特别是腰旁窝获得图像。图像处理器将所述感兴趣区域中的表面曲率确定为时间的函数。基于所述函数达到局部极大值的频率，生成所述动物的健康指示。

本发明涉及一种用于自动监测反刍动物、特别是比如奶牛等乳畜的系统，所述系统包括：3D相机系统，用于在至少预定时间段期间的连续时间点处获得所述动物的至少一个感兴趣区域的多个3D图像；连接到所述3D相机系统的控制设备，所述控制设备设置有用于处理所获得的多个3D图像的图像处理设备；以及输出设备。

这样的动物监测系统是已知的。例如，文件WO 12/138290 A1披露了一种用于确定乳畜瘤胃的肠道填充水平的系统。3D相机系统确定瘤胃三角形的深度或体积。还已知基于3D相机的身体状况评分系统。

然而，肠道填充水平或身体状况评分对于反刍动物的健康状态的重要性有限。

因此，需要实用、简单且可靠的系统和方法来基于动物的3D图像确定更多和/或更好的关于反刍动物的健康指示信息。

本发明至少部分地实现了该目标，并且在一个方面提供了一种用于自动监测反刍动物、特别是比如奶牛等乳畜的系统，所述系统包括：3D相机系统，用于在至少预定时间段期间的连续时间点处获得所述动物的至少一个感兴趣区域的多个3D图像；连接到所述3D相机系统的控制设备，所述控制设备设置有用于处理所获得的多个3D图像的图像处理设备；以及输出设备，所述控制设备被布置为基于经处理的图像确定健康指示，并将所述健康指示输出到所述输出设备，其中，所述图像处理设备被布置为：确定所述多个3D图像中的感兴趣区域，以及以下之一：针对每个3D图像计算所述感兴趣区域的曲率值，并将计算出的曲率确定为时间的函数，或者针对每个3D图像测量所述感兴趣区域中的至少预定点相对于所述动物的相对位置，并将所述相对位置确定为时间的函数，其中，所述控制设备被布置为确定所述时间函数的局部极值出现的时间点以及所述健康指示(这通过相对于预定标准分析所述时间点来进行)。

本文使用以下见解：已知瘤网胃运动性可以提供有价值的健康信息。瘤网胃通过周期性收缩和放松来执行消化功能。在本文中，最初的收缩从网胃开始并通过瘤胃。这些收缩混合和循环食糜。这些收缩可以通过3D相机观察到。这里要注意，仅确定曲率的单个值(该值比如可以从根据单个图像确定瘤胃区域的深度或体积或身体状况评分的现有技术系统导出)无法产生有关收缩的任何信息。

注意，瘤胃运动性往往由兽医通过听诊(听身体声音)和颤动(通过感觉身体来诊察)来确定。这需要兽医在场，对于连续监测而言这是不切实际的。因此，在实践中，仅在怀疑存在某种健康问题时才使用瘤胃运动性。因此，由此排除了在很早的阶段确定健康问题或其前兆的可能性。另外，实际测试表明，人类观察填充满的瘤胃的收缩比使用根据本发明的系统所能实现的更困难，这因此提供了可靠性方面的优势。由于是人工评估，因此兽医的运动性确定也可能产生错误和主观性。而且这也会给动物或畜群带来压力或其他扰动。这本身可能是导致真实瘤网胃运动性偏差的原因，使得兽医可能由于其自身的评估引起的压力等而产生错误评估。由于这些原因，期望具有如本发明所提供的用于确定健康指示的非接触式系统。

在该方法中，可以将函数的局部极值确定为特别是计算出的曲率值或相对位置在时间上的局部极大值。这里的位置极大值被认为是最接近3D相机的位置。“局部”在数学意义上被认为是“相对于变量”，不一定与空间位置有关。

图像是在连续时间点处获得的。这些时间点不需要以规律的时间间隔分布，但它们必需是已知的以便允许对图像进行时间分析。此外，还应该在至少预定时间段期间获得图像，同样以便允许进行合理的时间分析。该时间范围取决于预期的重现间隔，该重现间隔可能取决于动物的类型等。在实践中，如果图像是在至少2分钟期间、并且更优选地在至少5分钟期间获得的，则是优选的。至少对于奶牛，这允许观察足够数量的收缩，以可靠地确定健康指示值。